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                  波紋管開裂斷裂的原因有哪些?

                  更新時間:2022-06-13 14:07:15 瀏覽量:82

                  破裂、斷裂、開裂原因分析。


                    宏觀形態觀察和化學成分分析結果表明,波紋管裂紋周圍未發現夾渣、孔隙、疏松等冶金缺陷;波紋管的化學成分符合標準要求。奧氏體不銹鋼的敏化溫度范圍為450~850℃。在此溫度范圍內,鉻容易在晶界附近富集,形成M23C6碳化物,導致晶界附近出現貧鉻區,導致晶間耐腐蝕性急劇下降,在腐蝕介質的作用下產生晶間腐蝕。研究表明,Inconel800合金退火溫度在550~800℃范圍內,隨著退火溫度的升高,敏化度先上升后下降。失效波紋管的工作溫度約為500℃,接近敏化溫度范圍。同時,晶界處的沉淀物主要為富鉻M23C6碳化物,符合“貧鉻理論”。


                    HDPE雙壁波紋管。


                    通過對裂紋和斷裂形狀的分析,可以看出波紋管裂紋的發生是晶間腐蝕和應力腐蝕結合的結果,晶間腐蝕優先;波紋管斷裂主要是沿晶體斷裂的特點,斷裂腐蝕產物中硫含量較高。在石化行業,連多硫酸環境容易引起設備應力腐蝕裂紋。連多硫酸一般是在停機期間加工含硫原油的裝置,殘留在設備中的含硫腐蝕產物與水和氧發生反應而產生的。連多硫酸引起的應力腐蝕裂紋具有沿晶特性,波紋管的工作介質中含有碳氫化合物、水蒸氣和一定量的含硫物質,為連多硫酸的形成提供了條件。因此,波紋管失效的原因是連多硫酸引起的應力腐蝕開裂。在連多硫酸介質中,鉻在晶界富集形成貧鉻區后,基體與晶界碳化鉻形成的微電池優先溶解貧鉻區,導致晶間腐蝕。


                    與普通壓力容器相比,波紋管的工作條件更差,除了承受工作溫度、壓力和介質的作用外,還會產生較大的變形。波紋管通過變形提供管道補償所需的位移。位移導致波紋管產生較高的軸向應力和彎曲應力,使裂紋以橫向裂紋為主,存在一些與橫向裂紋有一定角度的斜裂紋。在許多情況下,波紋管也會受到機械振動和管道內介質流動引起的振動。同時,管道、介質和保溫材料的自重作用會導致波紋管產生一定的彎矩,因此波紋管在工作時的應力狀態非常復雜。由此可見,晶間腐蝕產生的微裂紋是裂紋源。在應力作用下,微裂紋擴導致應力腐蝕裂紋的形成。


                    此外,波紋管組織的晶粒相對較厚,對材料的性能有不利影響,晶體邊界的強度也急劇下降。因此,在應力和腐蝕介質的共同作用下,晶粒粗大會增加晶體間的腐蝕傾向,加速裂紋的擴展。


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